O manejo dos resíduos florestais (serapilheira e sobras da colheita) já foi amplamente discutido na década de 90, época em que técnicas de preparo de solo baseadas no cultivo mínimo foram adotadas na formação de povoamentos florestais no Brasil. Atualmente esse tema volta a ser discutido, isso porque pressões quanto à utilização dos resíduos florestais como fonte de energia tem surgido. Devido a esse fato, compreender os efeitos da remoção dos resíduos florestais e da fertilização em sucessivas rotações se torna necessário, isso para que manejos inadequados não comprometam a sustentabilidade da produção florestal. O objetivo geral com essa tese foi compreender os impactos da remoção dos resíduos florestais e da não fertilização, por sucessivas rotações, na qualidade do solo, crescimento, ciclagem de nutrientes e consequentemente na sustentabilidade da produção de florestas de eucalipto. Este estudo foi conduzido na Estação Experimental de Ciências Florestais de Itatinga - SP, ESALQ - USP. O experimento foi instalado em 2004, com diferentes intensidades de remoção dos resíduos florestais e omissão de N, P, K, Ca e Mg. Na primeira rotação de cultivo, o experimento foi conduzido por oito anos. Em 2012, o experimento foi reinstalado, reaplicando todos os tratamentos. Os resultados foram divididos em cinco capítulos. Com o primeiro objetivou-se avaliar o efeito dos tratamentos no crescimento e na relação entre resposta à fertilização e variáveis climáticas. Observou-se que a remoção dos resíduos florestais reduziu em 5% o volume final de madeira (8 anos de idade) da primeira rotação, entretanto essa diferença não foi significativa. Aos 4 anos da segunda rotação, a remoção dos resíduos florestais resultou em redução de 14 % no volume de madeira com casca (p=0,001). Esta redução no volume de madeira com a remoção dos resíduos por duas rotações consecutivas, mesmo com alto invertimento em fertilização, mostra que outros efeitos além da disponibilidade de nutrientes estão impactando a produtividade. Desta forma, procurou-se entender quais seriam esses efeitos. Observou-se (segundo capítulo) que a remoção dos resíduos florestais reduziu em 25 % o teor de C da camada superficial do solo, com isso, reduziu a atividade microbiológica e aumentou a disponibilidade de Al. Além disso, com a remoção dos resíduos florestais observou-se redução nos estoques de C, N, P e S do solo (terceiro capítulo). Com o fracionamento do P do solo (quarto capítulo), observou-se que a remoção dos resíduos florestais resultou na redução de 34 para 30 % a contribuição das frações lábeis e moderadamente lábeis no P total e redução de 40 % (p = 0,014) da fração lábil. No último capítulo avaliou-se o efeito da fertilização na produtividade primária líquida (PPL) e na ciclagem de nutrientes. A não fertilização com P reduziu em 10 % a PPL, entretanto não afetou sua partição. A não fertilização com K reduziu em 63% a PPL e reduziu a partição desta alocada no lenho. A não fertilização com K também aumentou a produção de serapilheira e reduziu a taxa de retranslocação de todos os demais nutrientes. A não fertilização com N e P aumentou a taxa de retranslocação desses nutrientes e reduziu a taxa de decomposição da serapilheira. Estes resultados indicam que a remoção total dos resíduos florestais e/ou a não fertilização comprometem a sustentabilidade da produção florestal, sendo este efeito observado na primeira, ou no máximo na segunda rotação. / The forest residue management was highly studied in 90\'s yeas, when the minimal tillage was consolidated as the main technique to forest plantation in Brazil. Currently this issue has been discussed again. This because pressure to use of these forest residues as energy source has emerged. Due this fact is necessary a better comprehension of the effect of the forest residue removal and fertilizer application on the wood production sustainability. The main goal with this thesis was to understand the impact of the forest residue removal and the absence of fertilizer application, over two crop rotation, on the soil quality, tree growth, nutrient cycling and consequently on the wood production sustainability. The study was carried out at the Itatinga Forest Science Experimental Station of the ESALQ-USP. The experimental site was settled in 2004, with different timber harvest residues intensity and absence of fertilizer application with N, P, K, Ca and Mg. This plantation was conducted over 8 years (R1), and then, in 2012, it was reestablished (R2), reapplying all the treatments on the same plots. The results of this experiment were splitted out in 5 chapters. With the first one, our goal was to assess the effect of the treatments on the tree growth and to understand the effect of weather condition on the treatment\'s response. The forest residual removal reduced in 5 % the wood volume at 8 years of the R1. At 4 years old of the R2, the forest residue removal decreased 14 % the wood volume (p=0,001). This reduction in the wood volume even with fertilizer application indicated that another effect beyond the nutrient availability can impact the wood productivity. This way these effects were studied and had been showed in the follow chapters. In the chapter 2 we found that the forest residue removal reduced 25 % the soil organic carbon (SOC) in the top layer, this way reducing the microbial activity and increasing the Al availability. Beyond that, the forest residue removal reduced the soil C, N, P and S stocks over 1 m deep (Chapter 3). With the P fractionation (Chapter 4) a reduction of 40% in the labile P fraction was discovered. In the last chapter we assessed the effect of the fertilizer application on the net primary production (NPP) and on the nutrient cycling. The absence of P fertilizer reduced in 10 % the NPP, however did not affect in this partition. The absence of K fertilizer reduced in 63 % the NPP and reduced the allocation in the wood. The absence of K fertilizer also improved the litterfall production and reduced the nutrient retranslocation rate. The absence of N and P fertilizer application improved the retranslocation rate of these nutrients and reduced the litter layer decomposition rate.

Plantios mistos de eucalipto com leguminosas arbóreas vêm sendo estabelecidos a fim de aumentar os teores de nutriente no solo, e estimular a ciclagem biogeoquímica. Para tanto, este trabalho teve como objetivo avaliar alguns atributos microbianos e químicos do solo e serapilheira dos primeiros 20 meses de crescimento de uma segunda rotação de plantios puros e mistos de E. grandis e A. mangium. Foram coletadas amostras de solo e raízes (profundidade de 0-10 cm) e serapilheira aos 2, 7, 14 e 20 meses após o plantio dos seguintes tratamentos: monoculturas de A. mangium e E. grandis sem fertilização nitrogenada, monocultura de E. grandis fertilizado com N e plantio misto entre E. grandis e A. mangium (50E:50A). Dentre os atributos microbianos e bioquímicos do solo foram avaliados o C e N da biomassa microbiana, respiração basal, a atividade das enzimas desidrogenase, celulase, urease, fosfatase ácida, fosfatase alcalina, número de esporos e taxa de colonização de fungos micorrízicos arbusculares. Os atributos químicos do solo avaliados foram: C e N total do solo, P disponível, pH e umidade. Na serapilheira foram avaliadas as concentrações de C, N e P total. As informações obtidas revelaram que houve um efeito cumulativo recorrente da primeira rotação, principalmente na área plantada com A. mangium. Foi possível verificar que no inicio dos plantios florestais os teores de C e N total e P disponível no solo não se alteram drasticamente. Em contrapartida, os conteúdos totais desses elementos na serapilheira são extremamente dinâmicos, dissimilares entre os tratamentos e altamente relacionados com os atributos microbianos e bioquímicos do solo. A. mangium apresentou uma serapilheira com menor relação C/N e C/P, e essa característica se manteve quando ela foi planta com E. grandis, que também apresentou diminuição da relação C/N e C/P da serapilheira. Isso pode ter ocorrido em função ao estimulo da microbiota do solo, sobretudo das fosfatases e pela associação com das plantas com fungos micorrízicos arbusculares. Neste caso, presume-se que a A. mangium é a grande responsável por favorecer a maior atividade microbiana e colonização de FMA em E. grandis no plantio misto quando comparado com os plantios puros de E. grandis. As fosfatases ácida e alcalina foram os atributos microbianos que mais se alteraram com o desenvolvimento vegetal, mostrando a sensibilidade dessa variável aos sistemas de plantio. Estes resultados são informações importantes não apenas sobre a capacidade do plantio misto de E. grandis e A. mangium em maximizar a ciclagem de N e P, mas também sobre o conhecimento da dinâmica desses elementos e da microbiota do solo no inicio dos plantios florestais, fato este pouco abordado pela literatura. / Intercropped plantation between leguminous and eucalyptus has been establishment to increase soil nutrients content and stimulate the biogeochemistry cycling. This work aim evaluated some microbial and chemistry attributes of soil and litter in the early stages of the second rotation of mixed and pure plantations of E. grandis and A. mangium. Soil and roots samples (at 0-10 cm depth) and litter samples were collected at two, seven, 14, and 20 months after planting in the following treatments: monocultures of A. mangium and E. grandis, a monoculture of E. grandis with N-fertilizer, and an intercropped plantation with E. grandis and A. mangium (50E:50A). The intercropped plantation area was subdivided and soil samples collected around of the A. mangium and E. grandis individuals in order to compare the rhizosphere effects of each tree species within this treatment. The microbial and biochemistry attributes measured were: microbial biomass C and N, microbial respiration, metabolic quotient (qCO2), metabolic microbial, enzymatic activity (dehydrogenase, cellulase, urease, acid phosphatase and alkali phosphatase), spore diversity and density and root colonization by arbuscular mycorrhizal fungi. The chemistry soil attributes evaluated were: Total C, total N, available P, pH and moisture. Total C, N and P litter were evaluated. There was a cumulative effect due the first rotation, mainly at A. mangium monoculture. Soil chemistry attributes (total C, total N and available P) were little altered in early stage of the plantations. However, litter attributes were extremely dynamics, dissimilar between treatments and correlated with the soil microbial attributes. A. mangium showed decrease of the litter C/N and C/P ratios (pure and intercropped plantation). In this case, E. grandis also decrease the litter C/N and C/P ratios when planted with A. mangium. Intercropped plantation stimulated the microbial activity, mainly the phosphatases and root colonization by arbuscular mycorrhizal fungi. Thus, presumably A. mangium is the greater responsible to stimulate the soil microbial community in intercropped plantation, favoring E. grandis. Alkali and acid phosphatase were microbial attributes more drastically altered with plant development, showing the sensibility these variables. These results are important information not only about to intercropped plantation capacity for maximize N and P cycling, but also about the knowledge of the dynamic of these elements and the soil microbial in early stages of the forestry plantations, which is little reported to literature.

Orientador: Jose Eduardo Cora / Coorientador: Carolina Fernandes / Banca: Isabella Clerici de Maria / Banca: Cimélio Bayer / Banca: Sandro Roberto Brancalião / Banca: Marcílio Vieira Martins Filho / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo geral determinar como as plantas influenciam a estabilidade de agregados, a composição de carboidratos, o acúmulo de C orgânico do solo (COS) e de C microbiano em um Latossolo Vermelho. Na primeira parte do estudo, verificou-se que as sequências de culturas com milho (Zea mays L.) no verão e as milheto (Pennisetum glaucum (L.) Leeke) e sorgo granífero (Sorghum bicolor (L.) Moench) no inverno proporcionaram maior diâmetro médio ponderado (DMP) de agregados estáveis do solo. Assim como observado para o DMP, as sequências de culturas envolvendo milho no verão proporcionaram os maiores teores de xilose do solo. A menor proporção de carboidratos de origem microbiana em relação aos de origem vegetal foram observados com o cultivo mais frequente de espécies de monocotiledôneas. Na segunda parte do estudo, notou-se que os maiores valores de C presente como matéria orgânica particulada (C-MOP) do solo foram encontrados sob cultivo de guandu, o qual proporcionou valores 54%, 46% e 48% maiores em relação ao cultivo de milho, girassol e nabo forrageiro, respectivamente. As variações nos teores de C-MOP explicaram o efeito das culturas nos teores de COS. Notou-se um acúmulo conjunto de C-MOP e de resíduos fúngicos e bacterianos no solo. Na terceira parte do estudo, verificou-se que os materiais de monocotiledôneas adicionados ao solo apresentaram as maiores taxas de mineralização do compartimento de C não lábil (k), os maiores teores de pentose do solo e o maior DMP de agregados do solo em comparação à testemunha e às dicotiledôneas, em período posterior de decomposição. Isso sugere que k e teores de pentoses do solo controlam a estabilidade de agregados do Latossolo em período tardio de incubação. O efeito da decomposição dos materiais vegetais na agregação do solo ocorreu independente da variação da quantidade do teor de COS / Abstract: The general aim of this study was to determine how the plants influence the aggregate stability, carbohydrate composition and accumulation of soil organic C and microbial C of an Oxisol. In the first part of this study, it was found that summer crop sequences involving corn (Zea mays L.) and the winter crops millet (Pennisetum glaucum (L.) Leeke) and grain sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) provided the highest mean weight diameter (MWD) of soil aggregate. The crop sequences involving corn in summer also provided the highest soil xylose contents. The lowest proportions of carbohydrates of microbial origin in relation to those of plant origin were found in soil under most frequent cultivation of plant species from monocots. In second part of this study, it was found that soil organic C content with pigeon pea was 20% higher compared to corn and 18% higher compared to sunflower. Likewise, the highest values of C associated to soil particulate organic matter (C-POM) was found with pigeon pea cultivation, which provided 54%, 46% and 48% higher contents than corn, sunflower and oilseed radish, respectively. The variation in C-POM explained the crop effects on soil organic C content. The results of the present study showed a co-accumulation of C-POM and microbial residues in soil. In the third part of this study, it was found that monocots plant materials presented the highest mineralization rates of non-labile pool of C (k), soil pentose content, plant pentose input and soil aggregate MWD. The results of the present study suggest that non-labile C pool, especially related to pentoses, controls the soil aggregation of an Oxisol in long-term. This effect appears to be independent of the variation in soil organic C content / Doutor

Existe grande demanda pelo etanol de cana-de-açúcar. Para suprir essa demanda, uma forma é o aumento de produtividade pelo etanol de 2ª geração proveniente da palha. A remoção dessa palha pode alterar atributos químicos e físicos do solo. O objetivo deste trabalho foi caracterizar o solo e avaliar os impactos da manutenção de diferentes quantidades de palha de cana-de-açúcar nos atributos químicos e físicos do solo. O experimento foi conduzido próximo a Capivari - SP na unidade Bom Retiro (BR) e próximo a Valparaiso - SP na unidade Univalem (UV). O tipo de solo de cada área experimental foi, respectivamente, Latossolo Vermelho distrófico típico e Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico típico. O delineamento utilizado foi blocos ao acaso com seis tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos testados foram as seguintes quantidades de palha em Mg ha-1 de massa de matéria seca: BR (0; 3,4; 7,8; 13,0; 16,6; 15,6) e UV (0; 4,2; 8,7; 15,1; 18,9; 23,3). Foram avaliados atributos químicos e físicos tais como teor e estoques de carbono, fracionamento da matéria orgânica dos solos, pH e resistência do solo à penetração. As camadas avaliadas foram diferentes na caracterização (0-10; 10-20; 20-30; 30-40; 40-50; 50-60; 60-80 e 80-100 cm) e após 1 ano de efeito da palha (0-5 e 0-10 cm). Os resultados demonstraram que os solos não apresentavam variações significantes nos teores de macronutrientes e C no momento de implantação dos experimentos, indicando que dentro de cada área experimental o solo era homogêneo e, portanto, adequado para implantação do experimento. Transcorrido um ano de experimento, as diferentes quantidades de palha não alteraram os teores de C (independente da profundidade avaliada) e nem a distribuição das frações da MOS. Desta forma, conclui-se que os efeitos da retirada da palhada de cana-de-açúcar nos atributos químicos e físicos do solo, se existirem, serão expressos em um tempo maior de condução do experimento. Essa consideração pode ser colocada também para pH e resistência à penetração / Globally, there is increasing demand for sugarcane ethanol. To meet this demand, one way is to increase productivity by 2nd generation ethanol using sugarcane straw as feedstock. Straw removal management can change the chemical and physical soil properties. The aim of this study was to characterize the soil and assess the impacts of maintenance of different amounts of sugarcane straw on soil chemical and physical properties. Two experiments were conducted near Capivari - SP in Bom Retiro mill (BR) and close to Valparaiso - SP in Univalem mill (UV). The soil type of each experimental area was, respectively, a Rhodic Kandiudox (USDA Soil Taxonomy) and a Kanhaplic Haplustults (USDA Soil Taxonomy). The experimental design used was a randomized blocks with six treatments and four replications. The treatments were the following amounts of straw in Mg ha-1 of dry matter: BR (0, 3.4, 7.8, 13.0, 16.6, 15.6) and UV (0, 4 2, 8.7, 15.1, 18.9, 23.3). Soil chemical and physical attributes were assessed, such as content and carbon stocks, fractionation of soil organic matter, pH and soil resistance to penetration. Soil sampling was performed for the 0-10; 10-20; 20-30; 30-40; 40-50; 50-60; 60-80 and 80-100 cm layers in the soil characterization (base line) and after 1 year of effect of straw, soil was sampled at 0-5 and 0-10 cm depth. Our results showed that the soils had no significant variation in the macronutrient and C contents and C at the time of implantation of the experiments, indicating that the soil in each experimental area was homogeneous and therefore suitable for implementation of the experiment. After one year of experiment, different amounts of straw did not alter the contents of C (regardless of the assessed depth) nor the distribution of SOM fractions. Thus, we concluded that the effects of the sugarcane straw removal on soil chemical and physical attributes, if any, it should be expressed in a long-term experiment

O Brasil se destaca como o maior produtor de cana-de-açúcar do planeta. Como resultado do aumento da demanda de açúcar e etanol, cerca de 4 milhões de hectares foram convertidos em áreas de cana-de-açúcar nos últimos 10 anos. Espera-se que outros 6 milhões de hectares sejam convertidos nos próximos 10 a 20 anos para suprir a demanda nacional de derivados dessa cultura. Estas modificações podem ocasionar a emissão de gases do efeito estufa, resultantes principalmente da decomposição da matéria orgânica do solo, o que pode levar a dívida de carbono. Por outro lado, a substituição de áreas degradadas pelo cultivo da cana-de-açúcar pode acarretar no incremento dos estoques de carbono dos solos promovendo o sequestro de carbono. O principal objetivo foi proceder a metodologia proposta pelo Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC) da Organização das Nações Unidas para avaliar o impacto ocasionado pela expansão do cultivo da cana-de-açúcar sobre a matéria orgânica do solo e seu resultado em emissão de CO2 ou em sequestro de carbono. O total de 142 situações de campo foram avaliadas na região Centro Sul do Brasil, onde a cana-de-açúcar vem substituindo outros usos da terra gerando o total de 6318 amostras de solo que foram analisadas considerando as três principais conversões existentes para cana-de-açúcar no país: i) Cerrado; ii) Pastagens e iii) Áreas de cultivo anual. Os resultados obtidos indicam o decréscimo dos estoques de carbono dos solos quando o cultivo de cana-de-açúcar substitui o cerrado e áreas de pastagens, e promove o incremento quando áreas de culturas anuais são substituídas. Os fatores de mudança de uso da terra referente ao período de 20 anos após a conversão de cerrado para cana-de-açúcar referente às camadas 0-30 cm, 0-50 cm e 0-100 foram respectivamente 0,79 (±0,04), 0,86 (±0,04) e 0,94 (±0,04). Para a conversão de pastagens para o cultivo de cana-de-açúcar, os fatores de impacto de mudança de uso da terra foram 0,91 (±0,04), 0,94 (±0,04) e 0,98 (±0,04), e para a conversão de áreas de cultivo anual os fatores de impacto de mudança de uso da terra foram 1,20 (±0,18), 1,20 (±0,18) e 1,21 (±0,18). O período de compensação da dívida de carbono gerada foi estimado entre 3,5 a 6,3 anos considerando a substituição de cerrado, 1 a 2 anos para áreas convertidas de pastagens e zero para áreas oriundas de cultivo anual, onde não foi observada dívida de carbono. Espera-se que os resultados gerados por este trabalho de pesquisa possam subsidiar os tomadores de decisão como forma de desenvolver políticas apropriadas para a expansão do cultivo da cana de açúcar na região Centro Sul do Brasil promovendo desenvolvimento com baixo impacto ao meio ambiente / Brazil figures as the major sugarcane producer in the world and as result of increasingly demand for sugar and ethanol about 4 millions of hectares were converted into sugarcane systems on last 10 years and others 6 millions of hectares are expected to be converted in next 10 to 20 years. This modification can increase greenhouse gas emissions as result of soil organic matter decomposition and lead to a carbon debt. The aim of this research paper was to perform the IPCC\'s Tier 2 approach to evaluate the impact of sugarcane expansion over the soil organic matter, and their results in CO2 emissions or soil carbon sequestration. A total of 142 field situations were studied in South-Central Brazil where sugarcane substituted other land uses, providing 79 comparison pairs and 6,318 soil samples that were analyzed considering three major conversions to sugarcane: i) Cerrado (Brazilian savannah); ii) Pastures; iii) Annual Cropland (maize or soybean). Our results indicate the decrease of soil carbon stocks when sugarcane overcomes cerrado and pastures, and an increase when annual cropland is replaced. The land use change impact factors after 20 years of conversion from cerrado to sugarcane for 0-30 cm, 0-50 cm and 0-100 cm layers were respectively 0.79 (±0.04), 0.86 (±0.04) and 0.94 (±0.04). For sugarcane replacing pastures the impact factors were 0.91 (±0.04), 0.94 (±0.04) and 0.98 (±0.04), and for the conversion from annual agriculture impact factors were 1.20 (±0.18), 1.20 (±0.18) and 1.21 (±0.18). The repay time for the carbon debt was estimated in 3.5 to 6.3 years considering the substitution of cerrado, 1 to 2 years for areas coming from pastures and zero for areas coming from cropland, where no carbon debt was found. We expect that results of this research paper can subsidize appropriate policies for sugarcane expansion in South-Central Brazil, promoting development with a lower environmental impact

O bioma Cerrado ocupa aproximadamente 20% do território brasileiro e dos seus 207 milhões de hectares, 14 são ocupados com agricultura (grãos) e 50 por pastagens cultivadas. Dessa forma, o conhecimento da dinâmica da matéria orgânica (MOS) e da agregação do solo com o emprego de diferentes usos da terra e manejos agrícolas após a conversão do sistema nativo é de extrema importância para o desenvolvimento socioeconômico e, principalmente, ambiental da região no que se refere à sustentabilidade dos sistemas produtivos. O objetivo desta pesquisa foi avaliar as alterações nos os estoques de C e N, assim como a agregação, o fracionamento da MOS, a origem do C e N (delta13C e delta15N) e as propriedades microbiológicas do solo. O estudo foi realizado em um Latossolo vermelho distrófico de textura argilosa (50-70% de argila) no município de Rio Verde (GO) (\'17GRAUS\'39\'07\'\'S e \'51GRAUS\'06\'49\'\'O). As áreas consistiram de um sistema nativo de fitofisionomia Cerradão (CE), uma pastagem de baixa produtividade com 20 anos (PA-20), um sistema plantio convencional com 29 anos (SPC-29) e quatro sistemas plantio direto com 3(SPD-3), 7(SPD-7), 10(SPD-10) e 15(SPD-15) anos de uso. As amostras de solo (0-5, 5-10, 10-20, 20-30 e 30-40cm) foram coletadas em julho de 2006 (época seca) e fevereiro de 2007 (época chuvosa). Os estoques de C do solo, além de comparados entre as áreas de estudo, também foram comparados aos resultados obtidos nos mesmos locais em um estudo anterior realizado há 3 anos (2004). A densidade foi inferior e o teor e estoque de C do solo (0-40 cm) superior nas áreas sob CE, SPD-15 e SPD-10 (exceto a densidade) em relação às demais áreas. No período médio de 3 anos não houve diferenças estatísticas entre os estoques de C, enquanto a densidade do solo elevou-se significativamente nas áreas SPC-29 e SPD-7. As áreas sob SPD apresentaram taxa média de acúmulo de C anual no solo estimada em 1.17 Mg ha-1. Esses resultados sugeriram que a prática do SPD nas áreas verificadas, precedido por nove anos de cultivo sob SPC, levou aproximadamente dez anos para o restabelecimento do estoque de C semelhante à condição sob vegetação original do Cerrado. Foi verificada elevada agregação do solo, semelhante nas épocas seca e chuvosa, com predominância de agregados >2,00mm em todas as áreas e camadas de solo avaliadas. No CE e na PA-20 foram observados os maiores DMP e quantidades de agregados >2,00mm, sendo que os sistemas de plantio afetaram negativamente essas variáveis. Nos sistemas agrícolas, os SPD tiveram os maiores valores DMP e agregados > 2,00mm em comparação ao SPC-29 na camada 0-5cm de solo. Quanto a quantidade de MOS leve livre e aos teores de C e N nas classes de agregados do solo, o CE e o SPD-15 em comparação as demais áreas indicaram maiores valores, com intermediários no SPD-10 (exceto N). Os teores de C, principalmente na classe de agregado >0,25mm (0-5 cm), o DMP e estoque de C (0-20cm) apresentaram correlação significativamente positiva. Dessa forma, as observações referentes ao C e a agregação do solo indicaram que a preservação e a manutenção da classe de agregados >0,25 mm foram processos fundamentais para os maiores níveis de C observados no CE, SPD-10 e SPD-15. E a quantidade de MOS leve livre verificada, componente responsável pela manutenção dos agregados, concordam com a correlação observada. Na área PA-20, mesmo com elevada agregação do solo, provavelmente pela baixa produtividade da gramínea não houve disponibilidade suficiente de C (via MOS) para a manutenção das classes de agregados, acarretando no menor estoque de C em relação as demais áreas (exceto ao SPC-29). A mesma insuficiência de MOS ocorreu na área SPC-29, mas nesse caso devido ao revolvimento do solo que acelerou a oxidação da MOS, visto que o aporte de resíduos culturais na área é semelhante as sob SPD, por utilizarem a mesma sucessão de culturas. No CE os valores mais negativos de delta13C observados em relação a PA-20 representam a predominância de plantas de ciclo fotossintético C3. E o mesmo padrão significativo de enriquecimento de delta13C e delta15N no solo em profundidade ocorreu devido à mineralização da MOS, exceto nos valores de delta13C na PA-20 provavelmente a gradativa substituição da MOS original. Os menores valores de delta15N no Cerrado podem estar indicando maior fixação biológica de N em relação à pastagem. Da MOS original do CE, 83% foi substituída na área PA-20 e apesar da elevada substituição, demonstra que baixa produtividade da gramínea pode ter influenciado no menor estoque de C da área em relação ao CE. Não foram verificadas diferenças nos valores de delta13C e delta15N entre as classes de agregados em cada área de pesquisa. Os valores de C e N microbiano (Cmic e Nmic), assim como as relações com os teores de C e N totais, e o qCO2 foram influenciados pelas estações sazonais, sendo maiores na época chuvosa, exceto para o qCO2. Menores valores de qCO2 na época chuvosa refletiram maior eficiência de imobilização de C na biomassa microbiana. Para as áreas sob uso da terra, os maiores valores de Cmic e Nmic foram observados na PA-20 e os menores no SPC-29. Esses resultados indicaram melhores condições ao desenvolvimento microbiano na PA-20 provavelmente ao cultivo da gramínea, a excreção dos animais e a reforma da área (dezembro/2007). A adoção do SPD foi importante fator no aumento do Cmic e Nmic em relação ao SPC, possivelmente ao não revolvimento do solo e aporte de resíduos e superfície, que com o tempo de implantação adaptou a biomassa microbiana a uma nova condição. O Cmic e o Nmic indicaram alterações nas áreas implantadas em relação ao Cerrado e apontou maior equilíbrio da microbiota nessa área / The Savannah biome occupies 20% of the Brazilian territory, approximately, and of their 207 million hectares, 14 are taken by agriculture (grains productions) and 50 for farming (cultivated pastures). In that way, the knowledge of soil organic matter (SOM) dynamics and the soil aggregation with the different uses and agricultural handlings after the conversion of the native system is very important for the socioeconomic development, environmental preservation and the sustainability of the productive systems. Therefore, the objective of this research was to evaluate the alterations of C and N stocks, the aggregation, the SOM fractionation, the origin of C and N (delta13C e delta15N) - and the microbiological properties of the soil. The study was accomplished in a Oxisol (clayey Red Dystrophic Latosol) with 50-70% of clay in the municipal district of Rio Verde (Goias state, Brazil) (\'17GRAUS\'39\'07\'\'S and \'51GRAUS\'06\'49\'\'W). The areas consisted of a native system of Savannah (CE) phytophysionomy (Cerradão), a pasture of low productivity with 20 years (PA -20), a conventional till with 29 years (SPC -29) and four no-till areas with 3 (SPD -3), 7 (SPD -7), 10 (SPD -10) and 15 (SPD -15) years of use. The soil samples from different depths (0-5, 5-10, 10-20, 20-30 and 30-40cm) were collected in July of 2006 (dry seasonal) and February of 2007 (rainy seasonal). The soil C stock, besides having compared among the study areas, its were also compared to the results obtained at the same places in a study accomplished previously, 3 years ago (2004). The C content and stock were higher (0-40cm) in the areas under CE, SPD-15 and SPD-10 and the bulk soil was lower in relation to the other areas. In the medium period of 3 years (2004 to 2007) there were not statistical differences among the storage of C, while the bulk soil were increased significantly in the areas SPC-29 and SPD-7. The areas under SPD showed medium rate of annual C accumulation in the soil valued to as 1.17 Mg ha-1. Those results suggested that the practice of SPD in the verified areas, preceded by 9 years of cultivation under SPC system, it took approximately ten years for the re-establishment of the C stock similar to the original vegetation (CE). Similar aggregation of the soil was verified in the dry and rainy seasons, with predominance of aggregates > 2.00mm in all areas and soil layers evaluated. In CE and in the PA-20 the largest mean weighed diameters (MWD) and amounts of aggregates were observed > 2,00mm, and the till systems affected negatively that variables. In the different agricultural systems, SPD had the largest values MWD and aggregates > 2.00mm in comparison with SPC-29 in the layer 0-5cm of soil. In relation to light free fraction from SOM and C and N in the soil aggregates, CE and SPD-15 in comparison to other areas indicated larger values, with intermediate SPD-10 (except N). The C content, mainly in the aggregate class > 0,25mm (layer 0-5cm of soil), DMP and C stock C (0-20cm) showed positive correlation. In that way, the observations regarding C and the soil aggregation showed that the preservation and the maintenance of the aggregates class > 0.25mm were fundamental processes to the largest levels of C observed in CE, SPD-10 and SPD-15 systems. The amount of light free fraction verified, responsible component for the maintenance soil aggregates, is in agree with the observed correlation. In the PA-20 area, even with high soil aggregation, probably for the low productivity of the grassy, there was not enough readiness of C (through SOM) for the maintenance of the aggregates classes, resulting in the smallest storage of C in relationship the other areas (except to SPC -29). The same deficiency of SOM happened in the area SPC-29, but in that case due to the rotation of the soil that accelerated the oxidation of the SOM, because the contribution of cultural residues in the area is similar to SPD, because these use the same cultures succession. The more negative values of delta13C observed in CE is due by the higher predominance of plants with C3 photosynthetic cycle. The same significant pattern of enrichment of delta13C and delta15N happened in the depth of the soil due to the SOM mineralization, with exception of the delta13C values in the PA-20 systems, due probably by the gradual substitution of the original SOM in the 20 years of CE transfer to PA-20 systems. The smallest delta15N values in CE system can be indicating larger N biological fixation in relation to the pasture. Of the original SOM of CE, 83% was exchange in the PA-20 area and in spite of the high exchange, the lowers productivity of the grassy might have influenced in the smallest C stock in the PA-20 to CE system. Differences were not verified in the values of delta13C e delta15N among the soil aggregates classes in each researched area. The microbial C e N values (Cmic and Nmic), as well as the relationship with the C e N contents and the qCO2 were influenced by the seasonal stations, being C e N larger and the qCO2 smaller at the rainy seasonal. The smaller qCO2 values in the rainy seasonal reflect the largest efficiency of C immobilization in the microbial biomass. The largest values of Cmic and Nmic were observed in the PA-20 and the smallest in SPC -29. Those results indicated better conditions to the microbial development in the PA-20 probably due to the grassy cultivation, the animal excretion and the reform of the area (December /2007). The adoption of SPD was an important factor in the Cmic and Nmic increase in relation to SPC, possibly due to the non soil rotation, the contribution of vegetables residues on the soil surface and- better microbial biomass adapted to the new condition of NT implantation. The Cmic and Nmic indicated alterations in the new areas implanted in relation to the CE and it pointed larger balance of the microbiota in CE system

O presente trabalho teve como objetivo caracterizar o processo de decomposição da fração orgânica de biossólidos, após aplicação no solo, correlacionando com a composição química inicial da matéria orgânica (MO) dos resíduos. Também foi objetivo, quantificar, no campo, o efeito de um biossólido alcalino na MO de um Latossolo cultivado com eucalipto, após cinco anos da aplicação de doses do resíduo ou de fertilizantes minerais. A degradação da MO de biossólidos foi avaliada por meio da incubação de misturas de solo e cinco biossólidos, em dose correspondente a 40 t ha-1, com quantificação do CO2 emitido durante um período de 70 dias. Os biossólidos foram escolhidos em função de diferenças no sistema de tratamento de esgotos e/ou condicionamento químico para desidratação e/ou etapa complementar visando melhor adequação ao uso agrícola: BAC - biossólido anaeróbio condicionado com cal e cloreto férrico e desidratado mecanicamente; BAP - biossólido anaeróbio condicionado com polímero sintético e desidratado mecanicamente; BAS - biossólido anaeróbio seco termicamente; BLP = biossólido proveniente de lagoas de estabilização, condicionado com polímero sintético e desidratado mecanicamente; e CL - composto de lodo de esgoto obtido por compostagem em pilhas aeradas após mistura do BLP com bagaço de cana-de-açúcar e restos de poda urbana. A MO dos biossólidos foi analisada quanto aos teores totais, orgânicos e inorgânicos de C, N e P; teor de carbono solúvel em água; frações do carbono orgânico em função de graus de oxidação; e teores de açúcares solúveis, proteína bruta, lipídeos, hemicelulose, celulose, lignina, taninos e fenóis. Em todos os biossólidos o C e o N predominaram em compostos orgânicos, enquanto que a partição do P, entre compostos orgânicos e inorgânicos, foi função do tratamento dos esgotos e/ou condicionamento para desidratação. As taxas de degradação dos biossólidos foram, de modo geral, baixas e os menores valores foram observados para o BLP e o CL, provavelmente devido a maior estabilidade da MO desses resíduos. Em todos os biossólidos houve expressiva participação do compartimento protéico como constituinte da MO, apresentando valores médios entre 25 e 46 % do total de MO. A proteína bruta foi o parâmetro que melhor correlacionou com a taxa de degradação dos biossólidos ao final de 70 dias de incubação (r = 0,999 e Prob. > t inferior a 10-4), sendo promissora sua utilização no sentido de previsão da degradação da MO de biossólidos após aplicação no solo. O estudo de caso, no campo, foi desenvolvido em área com Eucalyptus grandis plantado em março de 1998 e fertilizado, quatro meses depois, com biossólido ou fertilizantes minerais. Os tratamentos avaliados foram: (i) Controle; (ii) Fertilização Mineral com N, P, K, B e Zn (Fert. Mineral) ; (iii) 10 t ha-1 de biossólido + K (10 t há-1); (iv) 20 t ha-1 de biossólido + K (20 t ha-1); e (v) 40 t ha-1 de biossólido + K (40 t ha-1). Em setembro de 2003 foram coletadas amostras de solo das camadas 0-5, 5-10, 10-20, 20-30 e 30-60 cm. Em todas as amostras foram determinados os teores totais de C e N e a densidade aparente. Nas amostras coletadas até 20 cm de profundidade, foram feitas determinações de pH, frações de C-orgânico por graus de oxidação, teores de alguns compostos orgânicos (açúcares solúveis, proteína bruta, lipídeos, hemicelulose, celulose e lignina), CTC a pH 7,0 e CTC ao pH natural. Os resultados praticamente não evidenciaram alterações na MO do solo, após cinco anos da aplicação do biossólido ou de fertilizantes minerais. Os estoques médios de C e N, até 60 cm de profundidade, foram iguais a 92,86 e 4,41 t ha-1, respectivamente. Cerca de 50 % do total de C esteve no compartimento denominado lábil, o que é típico de sistemas naturais ou manejados onde há o favorecimento ao retorno de resíduos vegetais ao solo. Dos compostos orgânicos determinados, houve variação significativa somente do teor de lignina na MO do solo (0-5 cm), com maiores valores nos tratamentos 40 t ha-1 de biossólido e Fert. Mineral, sendo tais resultados atribuídos a maior deposição de folhas nesses tratamentos e à natureza recalcitrante da lignina no ambiente. A CTC (pH natural) mostrou-se mais dependente dos valores pH do solo, do que dos teores de C, não evidenciando benefícios da MO dos biossólidos nessa propriedade, somente de forma indireta pela elevação do pH do solo tratado. / The aim of this work was to characterize the organic fraction decomposition process of the biosolids in soil, correlating to initial organic matter (OM) composition of residue. Another objective was quantify, under field conditions, the effect of alkaline biosolid on Oxisol OM, in a site planted with eucalyptus and after five years of the residue application or mineral fertilizers application. The OM decomposition of the biosolids was evaluated using the incubation of soil mixtures and five biosolids, in a rate of 40 t ha-1, with quantification of the CO2 emitted during a period of 70 days. The biosolids were chosen in function of the treatment system of sewage and/or chemical conditioning for biosolid dehydration and/or complementary stage to adequate the residue for agricultural use: BAC - anaerobic biosolid conditioned with lime and ferric chloride and mechanically dehydrated; BAP – anaerobic biosolid conditioned with synthetic polymers mechanically dehydrated; BLP – biosolid originated in stabilization ponds and conditioned with synthetic polymers mechanically dehydrated; CL – sewage sludge compost originated from aerated pile composting of a mixture of BLP, crushed sugar cane and remains of urban pruning. The OM of the biosolids was analyzed regarding the total, organic and inorganic contents of C, N and P; content of water-soluble carbon; oxidizible organic carbon fractions; and contents of soluble sugars, crude protein, lipids, hemicellulose, cellulose, lignin, tannins and phenols. All biosolids had C and N predominance in organic compounds, while the P distribution in organic and inorganic compounds was as a function of the treatment used in the Plants. The decomposition rates of the biosolids, in general, were low and the lowest values were observed for BLP and CL, probably due to higher OM stability of the residues. There was expressive participation of protein pool in all biosolids, with mean values between 25 and 46 % of total OM. The crude protein was the parameter that better correlated with biosolid degradation rate at the end of 70 days of incubation (r = 0.999 e Prob. > t lower than 10-4), being promising its use in order to expect the biosolid OM decomposition after soil application. The study case, on the field, was developed in an area with Eucalyptus grandis planted on March 1998 and fertilized, after four months, with biosolid or mineral fertilizers. The appraised treatments were: (i) Control; (ii) Mineral Fertilization with N, P, K, B and Zn (Mineral Fert.); (iii) 10 t ha-1 of biosolid + K (10 t ha-1); (iv) 20 t ha-1 of biosolid + K (20 t ha-1); and (v) 40 t ha-1 of biosolid + K (40 t ha-1). Soil samples were taken from 0-5, 5-10, 10-20, 20-30 and 30-60 cm soil depths, on September 2003. Total amounts of C and N and bulk density were determined in all samples. In the samples collected up to 20 cm of depth, were made pH determinations, oxidizible organic carbon fractions, amounts of some organic compounds (soluble sugars, crude protein, lipids, hemicellulose, cellulose and lignin), CEC the pH 7,0 and CEC to the natural pH. In general, the results did not show differences in the soil OM, after five years of the biosolid application or mineral fertilizers application. The mean values of C and N stocks up to 60 cm soil depth were the same to 92.86 and 4.41 t ha-1, respectively. About 50% of the total C was in the fraction denominated labile, which is typical of natural systems or managed systems where the return of plant residues to the soil is allowed. From the determined organic compounds, only the lignin content (0-5 cm depth) was different between the treatments, with higher concentrations in the treatments 40 t ha-1 of biosolid and Mineral Fert., probably because the largest depositions of leaves on soil surface in these treatments and the natural slow decay of lignin. The CEC (natural pH) values were more dependent on soil pH, than on the soil C content. Benefits of OM biosolids in soil CEC were not observed.

No Brasil existem diversas áreas agrícolas sob sistema de plantio direto (SPD), cujos solos apresentam pH baixo e teor alto de alumínio trocável. Apesar da aparente condição desfavorável ao cultivo agrícola de tais áreas, geralmente ocorrem altas produções e ausência de resposta das culturas à calagem. Isto está ligado, possivelmente, ao comportamento químico do alumínio em solos manejados no SPD, em que o acúmulo de matéria orgânica (MO) e as interações entre compostos orgânicos solúveis e os minerais do solo geram condições para a complexação do alumínio, deixando-o numa forma menos tóxica às plantas. Estudou-se o comportamento químico do alumínio no SPD em amostras de experimentos de três localidades brasileiras situadas em Rondonópolis/MT, Ponta Grossa/PR e Botucatu/SP, correlacionando-o com a matéria orgânica (quantidade e qualidade) e com a constituição mineralógica dos solos, bem como com a produção das culturas a campo. O alumínio foi estudado em diferentes condições de pH, obtidas após adição de calcário em superfície. Foi realizada a especiação química do Al na solução do solo, e separação e identificação dos ligantes orgânicos de maior efeito na redução da toxidez do elemento. A complexação do Al pela matéria orgânica foi estudada após extração com CuCl2 0,5 mol L-1, e por queima da MO por mufla, peróxido de hidrogênio e hipoclorito de sódio. A maior parte do Al na solução dos solos sob SPD estava ligada aos ânions orgânicos (Al-COD), sendo esta forma não tóxica às plantas. Nos valores de pH menores que 5,0 o Al-COD representou cerca de 70 a 80% do Al total na solução, e cerca de 30 a 40% nos valores de pH superiores a 5,0. Cerca de 75 a 80% do Al-COD estava ligado aos ânions de alta massa molecular na solução do solo. No Latossolo Vermelho distrófico (LVd) de Rondonópolis/MT, em que o pH e o teor de alumínio eram baixos, 96% do Al estava complexado com a MO, enquanto no LVd de Ponta Grossa/PR esse valor foi de 75%. O LVd de Rondonópolis/MT, em que o teor de Al extraído por CuCl2 (complexado pela MO) foi maior, apresentou o maior grau de humificação dos três locais, seguido do Nitossolo Vermelho distroférrico (NVdf) de Botucatu/SP e do LVd de Ponta Grossa/PR. Não houve resposta da soja e do arroz à calagem, nos três locais, nos dois anos agrícolas (2001/2002 e 2002/2003). / Several agricultural areas under no-tillage system (NT) in Brazil present soils with low pH values and higher aluminum content. In spite of the apparently unfavorable condition to agriculture of such areas, high yields and lack of responses of crops to lime application have been observed, probably, because of aluminum chemistry in soils under no-tillage. Organic matter (OM) accumulation and interactions between soluble organic compounds and soil minerals, favor aluminum complexation, reducing Al activity and toxicity to plants. The objective of this work was studying the aluminum chemistry in NT soil samples of three experiments located in Rondonópolis/MT, Ponta Grossa/PR, and Botucatu/SP, and is correlation it with amount and quality of organic matter, mineralogical constitution of the soil and crop yield. Aluminum behavior was studied in different pH values obtained after surface liming. Chemical speciation of Al in the soil solution, and separation and identification of the organic ligants of higher effect in the reduction of Al toxicity were carried out. Aluminum complexation for OM was studied for CuCl2 0.5 mol L-1 extraction, and for KCl 1 mol L-1 extraction after OM oxidation for dry combustion or wet combustion (H2O2 30% or NaOCl 6%). Most Al in soil solutions under NT was complexed to organic anions or dissolved organic carbon (Al-DOC), decreasing Al toxicity to the plants. Al-DOC specie represented about 70 to 80% of total aluminum at pH < 5,0 and about 30 to 40% at pH > 5,0. The major part of Al-COD (about 75 to 80%) was complexed to low molecular organic acids in the soil solution. In the Typic Haplustox of Rondonópolis/MT, in which pH value and aluminum content were low, 96% of the exchangeable aluminum was complexed by OM, while in Rhodic Hapludox of Ponta Grossa/PR only 75%. The Rhodic Haplustox of Rondonópolis/MT, in which the content of Al extracted by CuCl2 (Al organic complexed) was higher, showed the larger humification degree, following by Rhodic Kandiudult of Botucatu/SP, and Rhodic Hapludox of Ponta Grossa/PR. Soybean and rice yields were not influenced by liming in all places, either in 2001/2002 or 2002/2003 cropping seasons.

A evolução da planície costeira do Estado de São Paulo foi influenciada por eventos de transgressões e regressões do mar durante o Quaternário e suas características resultam da interação da dinâmica dos processos geológicogeomorfológicos que agiram continuamente durante esses eventos. Os solos de maior ocorrência nesse ambiente, genericamente chamado de restinga, são os Espodossolos, caracterizados pela presença de horizonte espódico (Bh ou Bhm). São poucos os estudos científicos relacionadas à gênese destes solos em regiões tropicais, assim como há poucos estudos detalhados avaliando as características e a composição química da matéria orgânica (MO) presente nestes solos, bem como as suas relações com a transcorrência do tempo e as condições de drenagem. Os municípios paulistas de Cananéia e Bertioga foram selecionados para o desenvolvimento desta pesquisa devido à presença de diferentes unidades sedimentares e de vegetação remanescente. A caracterização dos ácidos húmicos (AH) extraídos dos horizontes dos diferentes perfis de Espodossolos com o emprego de técnicas espectroscópicas como Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de 13C, Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Fluorescência, bem como o fracionamento quantitativo das substâncias húmicas (SH), foram realizadas com o objetivo de se conseguir um maior detalhamento da matéria orgânica (MO) presente nesses solos e, a partir daí, relacionar os resultados com a estabilidade do carbono e o tempo de residência médio (TRM) da MO. A principal hipótese testada foi a de que os perfis com a MO com maior TRM teriam os maiores conteúdos de compostos mais recalcitrantes e as condições de drenagem dos perfis poderia interferir nas concentrações e características desses compostos. Neste âmbito, os principais resultados relacionados com os objetivos foram: (a) independente do perfil, os espectros de RMN de 13C dos AH apresentaram uma tendência de diminuição das porcentagens de alquil C e O-alifáticos e aumento de aromáticos, carboxílicos e carbonílicos em profundidade; (b) os perfis mais antigos foram os que apresentaram as maiores concentrações de compostos mais recalcitrantes, principalmente nos horizontes subsuperficiais (Bh e Bhm), essa inferência pode indicar que com a transcorrência do tempo a MO presente tende a sofrer alterações na sua composição e se tornar mais recalcitrante; (c) as condições de drenagem e a presença ou não de horizonte cimentado (Bhm) pode, de certa forma, estabelecer uma diferenciação na distribuição das frações húmicas ao longo dos perfis. / The evolution of the coastal plain of São Paulo State was influenced by transgressions and regressions events of the sea during the Quaternary and their characteristics result from the interaction of the dynamics of geologicalgeomorphological processes that acted continuously during these events. The soils of higher occurrence in this environment, generically called restinga, are Espodossolos, have characterized by the presence of spodic horizon (Bh or Bhm). Few scientific studies related to the genesis of these soils in tropical regions, as there are few detailed studies assessing the characteristics and chemical composition of organic matter (OM) present in these soils and their relations with the transcurrent time and conditions drainage. The municipalities of Cananéia and Bertioga were selected for this research due to the presence of different sedimentary units and the remaining vegetation. The characterization of humic acids (HA) extracted from different horizons of Espodossolos profiles with the use of spectroscopic techniques as Nuclear Magnetic Resonance (NMR) of 13C spectroscopy, Fourier Transform Infrared (FTIR) and Fluorescence, as well as the quantitative fractionation humic substance (HS) were conducted with the aim of achieving a greater detail of organic matter (OM) present in these soils and, thereafter, to relate the results with the stable carbon and the mean residence time (MRT) of OM. The main hypothesis tested was that the profiles with the OM with higher MRT would have the higher content of recalcitrant compounds and the drainage of the profiles could influence the concentrations and characteristics of these compounds. In this context, the main results related to the aims were: (a) regardless of the profile, the 13C NMR spectra of the HA showed a tendency to decrease the percentage of alkyl C and O-aliphatic and increased aromatic, carboxyl and carbonyl in depth; (b) older profiles showed the highest concentrations of the more recalcitrant compounds, especially in the subsurface horizons (Bh and Bhm), this inference may indicate that with the transcurrent time the OM tends to change in its composition and becomes more recalcitrant; (c) the drainage and the presence or absence of cemented horizon (Bhm) can somehow make a difference in the distribution of humic fractions along the profiles.

A demanda por biocombustíveis como alternativa energética tem gerado a expansão do setor sucroalcooleiro no Brasil, ocupando a posição de maior produtor mundial de cana-de-açúcar. Fatores legais e ambientais provocam mudanças no setor, com a substituição de áreas com queimada da cana-de-açúcar por colheita mecanizada sem queima e o crescimento da produção orgânica de cana-de-açúcar como um mercado importante, o que gera discussões em relação à produção associada à sustentabilidade e qualidade ambiental. A MOS é considerada um dos indicadores mais importantes de qualidade do solo, porém existem poucas avaliações qualitativas e quantitativas da MOS em sistemas de produção de cana-de-açúcar no Brasil. A primeira etapa deste trabalho comparou os estoques de C e N totais do solo e C da biomassa microbiana (CBM) em sistemas de manejo convencional e orgânico de cana-de-açúcar. Os maiores estoques de C foram da mata nativa (MTN) (27,11 C Mg ha-1), cana-de-açúcar sem queima (CSQ) (23,03 Mg C ha-1) e área orgânica com 12 anos de cultivo (AO4) (21,80 Mg C ha-1) na camada 0-10 cm. Entre as áreas de cana-de-açúcar, os estoques de C variaram de 10,87 a 23,03 Mg C ha-1 para manejo convencional e de 13,62 a 21,80 Mg C ha-1 para manejo orgânico. Os estoques de C em profundidade foram maiores para a MTN nas camadas 0-50 cm e 0-100 cm. A CSQ apresentou o menor estoque de C a 50 e 100 cm de profundidade, seguido pela cana-de-açúcar com queima (CCQ). As áreas AO4 e AO12 apresentaram maiores estoques de C comparadas às áreas CCQ e CSQ. Os estoques de N variaram de 1,56 a 0,75 Mg N ha-1 para o manejo convencional e de 0,87 a 1,88 Mg N ha-1 para o manejo orgânico. Os maiores estoques de N foram observados para AO12 e MTN na camada 0-10 cm; 1,78 e 2,06 Mg N ha-1, respectivamente. Porém, o estoque de N na camada 0-30 cm foi superior para AO12 quando comparado à MTN; 5,24 e 4,56 Mg N ha-1, respectivamente. O maior teor de CBM foi da MTN (608,51 g C g -1 solo). Entre as áreas com cana-de-açúcar, o maior teor de CBM foi observado na área AO12 (506,61 g C g -1 solo) e o menor para a CCQ (144,21 g C g -1 solo). A segunda etapa do trabalho avaliou a influência do manejo do solo na qualidade da MO por meio do fracionamento químico e análises espectroscópicas de amostras das frações húmicas e solo inteiro. As áreas MTN, AO12 e AO4 apresentaram menores índices de humificação. Nas áreas CCQ e CSQ não foi observada variação no HFIL em profundidade. Pode-se inferir também que as principais alterações na MOS como um todo podem estar mais relacionadas a alterações no AF e humina do que no AH. Os resultados desta pequisa fornecem subsídios para avaliação da sustentabilidade ambiental, pegada de carbono e qualidade do solo dos sistemas de produção de cana-de-açúcar, além de ajudar a estabelecer estratégias de manejo que ajudem a promover sustentabilidade agrícola. / The high demand for biofuels as an alternative energy source has generated a wide expansion of etanol industry in Brazil, being considered the largest sugarcane producer worldwide. Legal and environmental issues promote changes in sugarcane production, with the conversion of burned to unburned harvesting and the increase of sugarcane organic production as an important trade generating ongoing discussions associated to production, sustainability and environmental quality. Soil organic matter (SOM) is considered one of the most important indicators of soil quality. However, there is still little information available on a qualitative and quantitative assessment basis in sugarcane production systems. The first stage of this study compared soil C and N contents, soil C and N stocks and soil carbon in microbial biomass (C-MB) in conventional and organic sugarcane systems. Higher values of C stock were observed for native vegetation (NV) (27.11 Mg C ha-1), unburned sugarcane (US) (23.03 Mg C ha-1), 12-year organic sugarcane (OS12) (21.80 Mg C ha-1) in 0-10 cm layer. In sugarcane areas, C stocks varied from 10.87 to 23.03 Mg C ha-1 in conventional and from 13.62 to 21.80 Mg C ha-1 in organic system. In relation to N stocks, higher values were observed for OS12 and NV in 0-10 cm layer; 1.78 and 2.06 Mg N ha-1, respectively. However, N stocks in 0-100 cm were higher in OS12 when compared to NV; 5.24 and 4.56 Mg N ha-1, respectively. The highest MB-C was observed for NV (608.51 g C g -1 soil). In sugarcane areas, the highest C-MB was observed for OS12 (506.61 g C g -1 soil) and the lowest for burned sugarcane (BS) (144.21 g C g -1 soil). The next stage of this study was to assess the influence of soil management in soil oganic matter quality through chemical fractionation and spectroscopic analysis of humic substances and soil samples. Organic sugarcane areas and NV presented lower humification degrees. In burned and unburned sugarcane areas HFIL values did not vary as a function of depth. We can also infer that the main modifications in SOM treated as a whole are more related to modifications in FA and HU than in HA. The results of this study provide basic information to the assessment of environmental sustainability, carbon footprint and soil quality in sugarcane production systems. The approach can also be very useful to establish new strategies to promote agricultural sustainability.